CN102442200A - 用于混合动力车辆的冷却系统 - Google Patents

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车龙雄
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Abstract

本发明公开了一种用于混合动力车辆的冷却系统，其中来自发动机和马达的动力可以通过离合器和变速器机构传送至驱动轮，所述冷却系统可以包括：加热器芯体，所述加热器芯体流体连接至所述发动机，从而利用来自所述发动机的冷却水加热混合动力车辆的内部；以及热交换器，所述热交换器可以与所述加热器芯体平行地布置并流体连接至所述发动机，从而与所述加热器芯体一起接收来自所述发动机的冷却水，并且，已经冷却所述马达和所述变速器机构的自动变速器液体(ATF)通过所述热交换器与来自所述发动机的冷却水进行热交换。

Description

用于混合动力车辆的冷却系统
与相关申请的交叉引用
本申请要求2010年10月7日申请的韩国专利申请第10-2010-0097845号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆的冷却系统，并且更特别地，本发明涉及一种对混合动力车辆中的马达和变速器进行冷却的技术，该混合动力车辆使用来自发动机和马达的动力作为驱动力，并且在从发动机到变速器的动力传送路径中不使用相关技术的扭矩转换器。
背景技术
混合动力车辆设计为通过来自内燃机的动力和来自电动马达的动力而进行驱动，并且还需要冷却系统，以适当地去除当发动机、马达、变速器产生动力并且持续将动力供应到驱动轮的时候所产生的热量。
混合动力车辆可以装配多种类型的动力系，其中一种是可以使来自发动机的动力和来自马达的动力通过类似于相关技术的自动变速器的机构而传送至驱动轮，另一种则实施了一种不使用扭矩转换器的构造(下文中所提及的“变速器机构”)，所述扭矩转换器在相关技术的自动变速器的构造中产生相当大量的热并且消耗大量的能量。
亦即，如图1所示，来自发动机500的动力通过离合器502传送至变速器机构504，变速器机构504甚至可以传送来自马达506的动力，该马达506布置在离合器502和变速器之间，并且明显地，变速器机构504仅由对应于齿轮组、摩擦元件和液压控制器的部件组成，而并不包括相关技术的自动变速器的构造中的扭矩转换器。
为了在装配有上述的动力系的混合动力车辆中进行冷却，发动机500与相关技术中一样利用在发动机500中循环的冷却水而通过水冷却类型进行冷却，其中冷却水通过水泵508进行循环并在流经发动机500时对发动机500进行冷却，热量通过加热器芯体510而用于对内部进行加热，并且一些热量通过电子节气门控制(Electronic ThrottleControl，ETC)装置512而防止节气门本体出现冰冻，并且通过发动机散热器514对冷却水进行冷却。
同时，马达506和变速器机构504也需要进行冷却，从而在如上所述的相关技术中，发动机散热器514装配有油冷却器516，循环穿过马达506和变速器504的自动变速器液体(Automatic Transmission Fluid，ATF)通过油冷却器516进行循环，从而实现冷却。
然而，在上述的构造中，在车辆进行冷启动时ATF的温度很难迅速地升高到正常的水平，其中ATF的粘性很大会使得动力的损失很大，从而这对于燃料效率来说是非常不利的。
作为参考，在图1的右侧示出了用于冷却电动部件518的电子设备散热器522和水泵524，以及用于操作马达506的一体式启动机发电机(Integrated Starter Generator，ISG)520。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于混合动力车辆的冷却系统，其通过在混合动力车辆中，在冷启动中迅速地使ATF的温度升高到正常水平，从而提高燃料效率并减少摩擦损失，并且在车辆正常行驶中使得车辆内部的加热性能的减少进行最小化的同时，可以平稳地去除马达和变速器机构的热量，在上述的混合动力车辆中，来自发动机和马达的动力通过离合器和变速器机构传送至驱动轮。
本发明提供了一种用于混合动力车辆的冷却系统，其中来自发动机和马达的动力通过离合器和变速器机构传送至驱动轮，所述冷却系统可以包括：加热器芯体，所述加热器芯体流体连接至所述发动机，从而利用来自所述发动机的冷却水来加热混合动力车辆的内部；以及热交换器，所述热交换器可以与所述加热器芯体平行地布置并流体连接至所述发动机，从而与所述加热器芯体一起接收来自所述发动机的冷却水，并且，可能已经冷却所述马达和所述变速器机构的自动变速器液体(ATF)通过所述热交换器而与来自所述发动机的冷却水进行热交换。
所述加热器芯体可以通过冷却水连接管与所述发动机流体连接；所述热交换器可以连接至从所述冷却水连接管分叉出的分路连接管；并且所述分路连接管可以具有比所述冷却水连接管小的直径；其中所述分路连接管的直径可以比所述冷却水连接管的直径小了大约20％至大约60％。
所述冷却系统可以进一步包括：发动机散热器，所述发动机散热器对来自所述发动机的冷却水进行冷却；水泵，所述水将冷却水泵送至所述发动机；以及恒温器，所述恒温器根据冷却水的温度而变换冷却水供应至所述发动机散热器的供应状态。
所述冷却系统可以包括ETC(电子节气门控制装置)，流过所述热交换器的冷却水可以被选择性地控制流经所述ETC，其中所述ETC在所述分路连接管上可以布置为与所述加热器芯体平行并且与所述热交换器串联。
根据本发明的示例性实施方式，可以通过混合动力车辆中在冷启动中迅速地使ATF的温度升高到正常水平，从而提高燃料效率并减少摩擦损失，并且在车辆正常行驶中，在对用于车辆内部的加热性能的减少进行最小化的同时，可以平稳地去除马达和变速器机构的热量，在上述的混合动力车辆中，来自发动机和马达的动力通过离合器和变速器机构传送至驱动轮。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
附图说明
图1是示出了根据相关技术的用于混合动力车辆的冷却系统的视图。
图2是示出了根据本发明示例性实施方式的用于混合动力车辆的冷却系统的视图。
应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。
假设在本发明所涉及的混合动力车辆中，来自发动机和马达的动力是通过离合器和变速器机构传送至驱动轮的。如图2所示，本发明的示例性实施方式包括加热器芯体3和热交换器9，该加热器芯体3利用来自发动机的冷却水而对内部进行加热，该热交换器9与加热器芯体3平行地布置，从而与加热器芯体3一起接收来自发动机1的冷却水，已经对马达5和变速器机构7进行冷却的ATF通过热交换器9而与来自发动机1的冷却水进行热交换。
如上所述，变速器机构7具有将相关技术的自动变速器的构造中的扭矩转换器移除的构造。
加热器芯体3通过冷却水连接管11而与发动机1连接，热交换器9连接至从冷却水连接管11分出的分路连接管13，分路连接管13具有比冷却水连接管11小的直径。
亦即，来自发动机1的冷却水流入到加热器芯体3，并且相对少量的冷却水流入到热交换器9，从而加热器芯体3的加热性能并没有大量减少，并且在冷启动时，通过热交换器9迅速地加热流经马达5和变速器机构7的ATF，从而使ATF的粘性可以迅速地降低到正常水平。因此，通过减少摩擦损失可以获得提高燃料效率的有益效果，并且在正常行驶中通过热交换器9可以平稳地去除马达5和变速器机构7产生的热量。
在这样的构造中，仅使用流经分路连接管13的相对较少量的冷却水就可以平稳地对冷却马达5和变速器机构7的ATF进行冷却，这是因为，只需要对产生相对较少热量的马达5和变速器7进行冷却，而不需要对相关技术的动力传动系统中的扭矩转换器进行冷却，该扭矩转换器会产生相对较大量的热并消耗大量能量。
也就是说，本发明可以执行最优化的操作：以使得在冷启动中迅速使马达5和变速器7预热的同时，可以将加热器芯体3的加热性能减少程度进行最小化，并且还能保证在正常行驶中适当的冷却性能，上述的加热器芯体3处于已将相关技术的扭矩转换器移除的混合动力车辆的动力系中。
分路连接管13可以具有比冷却水连接管11的直径小20％至60％的直径。
图2所示的构造包括发动机散热器15、水泵17和恒温器19，该发动机散热器15对来自发动机1的冷却水进行冷却，该水泵17泵送所述冷却水，该恒温器19根据冷却水的温度而变换冷却水供应至发动机散热器15的供应状态，在上述构造中，电子设备散热器21单独地布置在发动机散热器15的一侧以对电动部件23和ISG25进行冷却，这对于操作马达5是必须的，并且水泵27单独地布置，以泵送从电子设备散热器21到ISG25和电动部件23的冷却水。
同时，ETC29(流过热交换器9的冷却水流经该ETC29)可以进一步地布置为与加热器芯体3平行并且与热交换器9串联，从而防止节气门本体出现冰冻。
ETC29也布置为与热交换器9串联，从而相对少量的流经分路连接管13的冷却水从ETC29经过。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (6)

1.一种用于混合动力车辆的冷却系统，其中来自发动机和马达的动力通过离合器和变速器机构传送至驱动轮，所述冷却系统包括：
加热器芯体，所述加热器芯体流体连接至所述发动机，从而利用来自所述发动机的冷却水来加热混合动力车辆的内部；以及
热交换器，所述热交换器与所述加热器芯体平行地布置并流体连接至所述发动机，从而与所述加热器芯体一起接收来自所述发动机的冷却水，并且，已经冷却所述马达和所述变速器机构的自动变速器液体通过所述热交换器而与来自所述发动机的冷却水进行热交换。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的冷却系统，其中：
所述加热器芯体通过冷却水连接管与所述发动机流体连接；
所述热交换器连接至从所述冷却水连接管分叉出的分路连接管；并且
所述分路连接管具有比所述冷却水连接管更小的直径。
3.根据权利要求2所述的用于混合动力车辆的冷却系统，其中：所述分路连接管的直径比所述冷却水连接管的直径小大约20％至大约60％。
4.根据权利要求2所述的用于混合动力车辆的冷却系统，进一步包括：
发动机散热器，所述发动机散热器对来自所述发动机的冷却水进行冷却；
水泵，所述水将冷却水泵送至所述发动机；以及
恒温器，所述恒温器根据冷却水的温度而变换冷却水供应至所述发动机散热器的供应状态。
5.根据权利要求4所述的用于混合动力车辆的冷却系统，进一步包括电子节气门控制装置，流过所述热交换器的冷却水被选择性地控制来流经所述电子节气门控制装置，其中所述电子节气门控制装置在所述分路连接管上布置为与所述加热器芯体平行并且与所述热交换器串联。
6.根据权利要求2所述的用于混合动力车辆的冷却系统，进一步包括电子节气门控制装置，流过所述热交换器的冷却水被选择性地控制来流经所述电子节气门控制装置，其中所述电子节气门控制装置在所述分路连接管上布置为与所述加热器芯体平行并且与所述热交换器串联。
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